• 제목/요약/키워드: UV/H$_2$O$_2$

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UV, H2O2, 오존을 이용한 고급산화공정에서의 테레프탈산 제조공정 폐수 처리 : 유기물 및 색도제거 연구 (Advanced Oxidation Process for the Treatment of Terephthalic Acid Wastewater using UV, H2O2 and O3 : Organic and Color Removal Studies)

  • 권태옥;박보배;문일식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.648-655
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    • 2007
  • UV/H_2O_2$, $O_3$, $O_3/H_2O_2$, $UV/H_2O_2/O_3$ 공정을 이용한 테레프탈산 제조공정 폐수의 COD 및 색도제거 연구를 수행하였다. UV/H_2O_2$, $O_3$, $O_3/H_2O_2$, $UV/H_2O_2/O_3$ 공정에서의 COD 제거율은 각각 10, 48, 56, 63%, 색도 제거율은 $UV/H_2O_2$ 공정이 80%, $O_3$, $O_3/H_2O_2$, $UV/H_2O_2/O_3$ 공정은 모두 99% 이상 효과적으로 제거되는 것으로 나타났다. COD 및 색도 제거율이 가장 우수한 $UV/H_2O_2/O_3$ 공정에서 테레프탈산 제조공정 폐수의 주요 유기물 성분인 테레프탈산, 이소프탈산 그리고 벤조산 성분은 120분 이내에 모두 99% 이상 제거되었다. 또한 $UV/H_2O_2$, $O_3/H_2O_2$, $UV/H_2O_2/O_3$ 공정에서의 최적 $H_2O_2$ 주입농도는 각각 0.5M, 25 mM 그리고 5 mM로 나타나, UV와 $H_2O_2$를 오존산화 공정에 조합함으로써 유기물 제거율 향상과 함께 사용된 $H_2O_2$의 저감효과를 동시에 얻을 수 있었다.

다양한 산화반응을 조합한 고급산화공정의 아세트산 분해에 관한 연구 (Destruction of Acetic Acid Using Various Combinations of Oxidants by an Advanced Oxidation Processes)

  • 권태옥;박보배;문장수;문일식
    • 공업화학
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    • 제18권4호
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    • pp.314-319
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    • 2007
  • UV, $O_3$, $H_2O_2$, $Fe^{2+}$ 등의 산화반응을 조합한 고급산화 공정(advanced oxidation process)을 이용하여 아세트산 분해실험을 수행하였다. 적용된 고급산화 공정은 $UV/H_2O_2$, $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $O_3$, $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$$UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정이었다. 낮은 pH (3.5)에서의 아세트산 분해율은 $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$$UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 비교적 높고, $UV/H_2O_2$$O_3$ 공정은 20% 이하로 낮게 나타났다. $O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2$ 공정의 아세트산 분해율은 반응시간 180 min까지 반응시간에 따라 지속적으로 증가하였으나 $UV/H_2O_2/Fe^{2+}$, $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정에서는 반응시간 90 min까지 아세트산 분해율이 급격히 증가한 후 그 이후에는 분해율의 증가가 미미하였다. 고급산화 공정별 아세트산 분해율은$UV/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 55%, $O_3/H_2O_2$ 공정 및 $UV/O_3/H_2O_2$ 공정은 66%, $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정은 64%이었다.

고급산화공정에 의한 안료폐수 처리: 비교 연구 (Degradation of Dye Wastewater by Advanced Oxidation Process: A Comparative Study)

  • 박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.67-75
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    • 2006
  • The degradation of Rhodamine B (RhB) in water was investigated in laboratory-scale experiments, using five advanced oxidation Processes (AOPs) $UV/H_2O_2$, lenten, photo-lenten, $UV/TiO_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$. The photodegradation experiments were carried out in a fluidized bed photoreactor equipped with an immersed 32 W UV-C lamp as light source. initial decolorization rate and COD removal efficiency were evaluated and compared. The results obtained showed that the initial decolorization rate constant was quite different for each oxidation process. The relative order of decolorization was: photo-fenton > $UV/TiO_2/H_2O_2$ > fenton > $UV/H_2O_2$ > $UV/TiO_2$ > UV > $H_2O_2$. The relative order of COD removal was different from decolorization: photo-fenten ${\fallingdotseq}$ $UV/TiO_2/H_2O_2\;>\;UV/TiO_2\;>\;fenton\;>\;UV/H_2O_2$. The Photo-lenten and $UV/TiO_2/H_2O_2$ processes seem to be appropriate for decolorization and COD removal of dye wastewater.

오존을 산화제로 사용한 다양한 고급산화 공정에 의한 TNT Red Water의 처리 (Treatment of TNT Red Water by the Ozone-based Advanced Oxidation Processes)

  • 전정철;권태옥;문일식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권3호
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    • pp.298-303
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    • 2007
  • 오존을 중심으로 한 다양한 조합의 고급산화 공정(advanced oxidation process: AOP)을 이용하여 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) 제조 공정에서 발생되는 난분해성 폐수인 red water(RW)의 유기물 및 색도 제거 연구를 수행하였다. 적용된 고급산화 공정은 $O_3$, $UV/O_3$, $UV/O_3/H_2O_2$, $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정이었으며, 유기물 및 색도 제거 효과는 $O_3 < $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정의 순서로 나타났다. $UV/O_3/H_2O_2/Fe^{2+}$ 공정에서 최적 분해조건은 오존 유량 0.053 g/min, $H_2O_2$ 주입농도 10 mM, $FeSO_4$ 주입농도 0.1 mM로 나타났으며, 90 min 동안 유기물 및 색도 제거율은 각각 96, 100%로 나타났다. tert-butyl alcohol(t-buOH)을 이용한 수산화 라디칼(hydroxyl radical : ${\cdot}OH$)의 scavenging 실험을 통해 오존에 UV, $H_2O_2$, $FeSO_4$를 산화제로 조합함으로써 수산화 라디칼의 발생량을 더욱 증가시키고 유기물 제거율을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

사진현상폐수의 UV-자유반사 반응조에서의 UV/H2O2 고급산화처리 (UV/H2O2 Advanced Oxidation of Photo Processing Chemicals in a UV-free Reflecting Reactor)

  • 최경애;김영주
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.241-249
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    • 2000
  • 난분해성 폐수인 사진현상폐수의 $UV/H_2O_2$$H_2O_2$의 고급산화에 의한 오염물질의 제거 실험을 실시하였다. $UV/H_2O_2$ 산화에서 $H_2O_2$의 분해로 $OH^-$ 라디칼이 발생되는데 파장 190~300 nm의 UV가 반응의 촉매 역할을 한다. $OH^-$ 라디칼은 수명은 짧으나 강력한 산화력을 갖고 있는데, 이 산화력은 폐수처리에서 폐수나 액상 폐기물의 유기물질을 제거하는데 이용된다. 본 연구에서 기존의 tube형 반응조의 단점을 보완한 UV-자유반사 반응조를 제작하여 사용하였으며 UV원으로는 수은 고압램프가 이용되었다. 본 실험에서는 반응시간과 $H_2O_2$ 주입량 및 pH 변화에 따른 오염물의 처리효율의 변화를 조사하였는데 $H_2O_2$의 주입량이 증가할수록 처리효율이 높았으나 그 차이는 미미하였으며, pH 8에서 보다는 3에서 처리효율이 약간 높았으나 그 차이 역시 크지 않았다. 본 연구에서 사진현상폐수 처리의 적정 운전조건은 pH 8, $H_2O_2$ 주입량은 유입수의 COD를 기준으로 한 1.3배 화학량론적 주입으로 나타났는데, 5시간의 처리에서 $COD_{Cr}$, TOC 및 색도의 제거효율은 각각 약 47.5%, 75.0% 및 91.5%로 나타났다. 반응 후 생분해성의 지표인 BOD/COD 비는 초기 0.04에서 0.21로 약 5.3배 증가하였다.

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$UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법에 의한 Citric Acid의 분해효율 비교 (Comparative Studies Of the $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$ and Photo-Fenton Oxidation for Degradation of Citric Acid)

  • 서민혜;조순행;하동윤
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.429-437
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    • 2006
  • 화학세정폐수에 함유되어 있는 citric acid의 효율적인 처리방안을 수립하기 위해 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용하여 각각 citric acid의 제거효율 및 그에 따른 전력소비량을 평가하였다. 그 결과 조사된 최적 처리조건에서 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용한 citric acid 농도에 근거한 TOC 제거효율은 각각 95.5%, 92.3%, 91.5%로 조사되었으며, 그에 따른 전력소비량은 $11.26kWh/m^3,\;3.85kWh/m^3,\;0.799kWh/m^3$으로 조사되었다. 이 결과에 의하면 세가지 광화학적 산화방법 모두 유기물질이 90% 이상 제거되어 citric acid의 분해에 효과적인 것으로 판단되었다. 그러나 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 처리에 소요되는 반응시간이 짧은 것으로 나타났다. 또한 광화학적 산화방법의 운영비를 결정짓는데 중요한 요소인 전력소모량 측면에서도 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 우수한 것으로 조사되어 본 연구에서 비교하는 세가지 방법 중 citric acid 처리에는 Photo-Fenton 방법이 효율적인면과 경제성면에서 가장 적합한 처리기술로 결론지을 수 있었다.

UV와 $Fe^{2+}$, 그리고 $H_2O_2$를 조합한 고급산화 공정에서의 Pentachlorophenol의 분해 속도 연구 (A Study on the Comparison of Advanced Oxidation Reactions Including UV, $Fe^{2+}$, and $H_2O_2$ for the Degradation of Pentachlorophenol)

  • 손현석;김문경;조경덕
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.846-851
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    • 2007
  • 본 연구는 PCP를 UV, $UV/H_2O_2$, $Fe^{2+}$, $Fe^{2+}/H_2O_2$, 그리고 $UV/Fe^{2+}/H_2O_2$의 공정을 이용하여 처리할 저 각각 공정의 처리효율을 비교하여 각 반응의 결합에 의한 개선 효과와 분해 기전을 규명한 연구이다. 실험의 결과 UV 반응에 $H_2O_2$의 첨가에 따라 약 13배 정도의 유사 일차 반응 속도의 증가를 보였으며, $Fe^{2+}$ 단독 반응에 비해 180 mM과 16 mM의 $H_2O_2$의 첨가는 각각 4배와 7.25배의 반응 속도 증가를 보였다. 또한 $Fe^{2+}/H_2O_2$의 반응에 비해 UV를 조사한 반응의 경우 약 3.1배의 반응 속도의 개선을 보였다. 이러한 반응속도의 증가는 각 반응에서 생성되는 OH 라디칼의 생성과 밀접한 관계가 있었다. $Fe^{2+}/H_2O_2$ 반응에서 일어나는 슬러지 침전 반응은 UV를 조사함으로서 상당부분 제거가 가능하였다.

$TiO_2/H_2O_2/UV$ 공정을 이용한 염색폐수처리에 관한 연구 (A Study on the Treatment of Dyeing Wastewater Using $TiO_2/H_2O_2/UV$ Processes)

  • 조일형;정효준;박경렬;성기석;이용규;이홍근
    • 환경위생공학
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    • 제15권4호
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    • pp.26-34
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    • 2000
  • In order to treat the dyeing wastewater, the $UV/TiO_2/H_2O_2$ system was investigated, and proper pretreatment methods were examined to reduce the load on the system considering economical and technical efficiency. The results of this study were as follows: 1. $UV/TiO_2/H_2O_2$ system with pretreatment process was adopted, the result of Chemical coagulation and pH control units was $pH{\;}11{\;}{\rightarrow}{\;}coagulation{\;}{\rightarrow}{\;}pH{\;}4$ and the optimum dosage of $FeCl_3$ was $600mg/{\ell}$. 2. Proper dosage of $TiO_2$ in the $UV/TiO_2/H_2O_2$ system with pretreatment process was $2g/{\ell}$ and $H_2O_2$ was $1000mg/{\ell}$, UV contact time was 20min to get $200mg/{\ell}$ of $COD_{Cr}$.

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광산화시스템을 이용한 염색폐수의 유기물 처리효율 및 잔류미생물의 독성 평가 (Organic Removal Efficiency and Toxicity Evaluation of Persistent Microorganism from Dye Wastewater Treatment using a Photooxidation system)

  • 정호준;이동석
    • 산업기술연구
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    • 제29권A호
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    • pp.83-88
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    • 2009
  • The removal efficiency of organic compounds and the toxicity evaluation of microorganism have been studied in dye wastewater treatment using $UV/TiO_2$ and $UV/H_2O_2$ photooxidation system. Sample waters tested in this work were raw dye wastewater and dye wastewater treated in $UV/TiO_2$ and $UV/H_2O_2$ photooxidation system respectively. Total organic carbon(TOC) removal rate was 50% in $UV/TiO_2$ process and 80% in $UV/H_2O_2$ process. It has been investigated with colony counting agar method and paper disk method whether the type of treatment process has affected the microorganism growth. In the raw wastewater, more than four types of microorganisms have survived. But, little of microorganisms were alive at TOC removal rate of 50% in $UV/TiO_2$ system. In contrast to that, two types of microorganisms were found at TOC removal rate of 80% in $UV/H_2O_2$ system.

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수중의 Pyrene, Chrysene 및 Benzo[a]pyrene의 광분해(II) (Photodegradation of Pyrene, Chrysene and Benzo[a]pyrene in Water (II))

  • 감상규;김지용;주창식;이민규
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권7호
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    • pp.775-782
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    • 2003
  • The photodegradations of pyrene, chrysene and benzo[a]pyrene that were similar in structure among polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were investigated with a low-pressure mercury lamp(the wavelength of 253.7 nm and UV output of 1.35${\times}$10$\^$-3/J/s). The optimum concentrations of TiO$_2$ and H$_2$O$_2$ on the photodegradation of pyrene, chrysene and benzo[a]pyrene were 1 g/L and 1.5${\times}$10$\^$-3/ M, respectively. By these optimum concentrations, their rates increased with increasing the concentration of TiO$_2$ and H$_2$O$_2$ because the amounts of OH radical formed increased, but for the higher concentrations than the optimum, their rates decreased with increasing those concentrations because the white turbidity phenomena occurs in case of TiO$_2$ and H$_2$O$_2$ acts as an OH radical inhibitor. The photodegradation rates among the photodegradation processes such as UV, UV/TiO$_2$, UV/H$_2$O$_2$, and UV/H$_2$O$_2$/TiO$_2$ decreased in the following sequences.: UV/H$_2$O$_2$/TiO$_2$> UV/H$_2$O$_2$> UV/TiO$_2$> UV.